Proses Produksi Gula Pasir (Gula dari Tebu)

Kali ini saya postingkan tentang proses produksi gula mulai dari bahan mentah tebu hingga menjadi produk jadi berupa gula pasir yang kita konsumsi sehari-hari. Info yang saya dapatkan dari pengamatan langsung dan referensi-referensi yang ada di salah satu pabrik gula di Jawa Timur ini bisa menambah wawasan sobat blogger atau untuk yang sedang mencari rujukan tentang proses produksi gula. Karena, dari pengalaman saya dulu, masih sedikit blog atau situs yang menyediakan info lengkap tentang proses produksi gula. Baiklah kita mulai saja..

Pabrik ini melakukan produksi gula yang proses produksinya berlangsung selama 24 jam non stop selama musim giling (1 musim giling=180 hari) dengan kapasitas giling per hari sebesar 10.000 ton tebu. Dalam proses produksinya, pabrik ini membagai lantai produksinya menjadi 6 stasiun kerja. 

Stasiun Gilingan

Setelah truk pengangkut tebu melalui pengecekan awal di Stasiun Penerimaan, menunggu di emplacement, dan penimbangan di Stasiun Timbangan, berikutnya tebu akan dibongkar di Stasiun Gilingan. Disinilah awal proses pembuatan gula berlangsung. Stasiun Gilingan bertujuan untuk mendapatkan nira sebanyak-banyaknya dan mengurangi sedikit mungkin sukrosa yang terbawa oleh ampas.

Proses dimulai dengan menggangkut tebu dari truk ke meja tebu/cane table menggunakan bantuan cane crane. Pabrik ini memiliki 4 cane table dan 4 cane crane. Pada masing-masing cane table terdapat leveller yang berguna mangatur jumlah tebu yang akan masuk ke cane carrier. Cane Carrier berfungsi membawa tebu menuju cane cutter. Cane cutter digunakan untuk mencacah tebu menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Dengan ukuran yang lebih kecil diharapkan akan semakin banyak nira yang diperas. Cane cutter berukuran ±1,5 meter. Pabrik ini memiliki 2  Cane Cutter (CC I dan CC II) yang dipasang secara seri. Cane Cutter 1 memiliki 56 buah pisau, sedangkan Cane Cutter 2 memiliki 80 buah pisau. Selanjutnya cacahan tebu melewati Heavy Duty Hammer Shredder (HDS) yang memiliki prinsip seperti palu untuk memukul cacahan tebu sehingga mudah diperah di gilingan.

Di pabrik ini terdapat 5 rangkaian gilingan yang dipasang secara seri. Hal ini jika salah satu dari mesin giling tersebut mengalami trouble maka akan menghentikan semua proses giling di Stasiun Gilingan dan bahkan menghentikan semua proses produksi gula di Pabrik.

Cacahan tebu pertama kali masuk ke Gilingan 1. Pada Gilingan 1 dihasilkan nira 1 dan ampas 1. Ampas 1 kemudian diangkut dan dibasahi dengan nira hasil Gilingan 3 dan dilewatkan ke Gilingan 2. Pada Gilingan 2 dihasilkan nira 2 dan ampas 2. Nira 1 dan 2 dialirkan kesaringan DSM dan berakhir di tangki penampungan nira mentah/Raw Juice Tank untuk diproses di Stasiun Pemurnian.  Ampas 2 dilanjutkan ke Gilingan 3 yang telah dibasahi dengan nira 4. Gilingan 3 menghasilkan nira 3 dan ampas 3. Nira 3 digunakan untuk membasahi ampas 1 yang akan masuk ke Gilingan 2. Ampas 3 dibasahi dengan nira 5 dibawa ke Gilingan 4. Gilingan 4 menghasilkan  nira 4 dan ampas 4. Nira 4 digunakan untuk membasahi ampas 2 yang akan masuk ke gilingan 3. Ampas 4 dibawa ke Gilingan 5 dan dibasahi oleh air imbibisi. Gilingan 5 menghasilkan nira 5 dan ampas 5. Nira 5 digunakan untuk membasahi ampas 3 yang akan masuk ke Gilingan 4. Ampas 5 merupakan ampas yang telah kering dan dikirim ke Stasiun Ketel untuk digunakan sebagai bahan bakar ketel uap.

Stasiun Pemurnian

Setelah nira didapatkan dari proses sebelumnya yaitu pemerahan nira, kemudian nira yang didapatkan dilakukan proses pemurnian untuk menghilangkan zat yang bukan gula ataupun kotoran yang masih terdapat dalam nira mentah.

Proses pemurnian nira di pabrik ini menggunakan bahan pembantu dalam prosesnya. Dalam proses pemurnian nira ini menggunakan proses sulfitasi yaitu menambahkan gas SO₂ dan Ca(OH)₂ yang disebut sebagai susu kapur dengan maksud untuk mengendapkan kotoran agar mudah dipisahkan dalam proses penapisan.

Di Stasiun Pemurnian nira mentah dari hasil penggilingan masuk kedalam saringan DSM, nira mentah hasil saringan menuju ke tangki panampungan nira mentah (Raw Juice Tank) untuk dicampur dengan larutan (asam phospat) yang bertujuan untuk membemtuk inti endapan. Kemudian nira mentah dipompa menuju ke Heater 1 untuk dipanaskan dengan suhu mencapai 75-80˚C. Proses pemanasan ini bertujuan untuk mempercepat proses penggumpalan koloid dan untuk membunuh bakteri patogen.

Setelah melewati Heater 1 nira dilewatkan pada Static Mixer untuk ditambahkan Lime-saccharate (Ca(OH)₂) hingga pH mencapai 8,5-9,0 untuk membentuk inti endapan kalsium pospat. Selanjutnya nira dimasukkan dalam Sulfur Tower untuk direaksikan dengan gas SO₂ hingga mencapai pH 7,0-7,2, ini bertujuan untuk membentuk endapan kalsium sulfit dan menetralkan kelebihan kapur pada proses penambahan susu kapur.

Untuk lebih menyempurnakan reaksi maka nira dimasukkan kedalam Sulfited Raw Juice Tank dengan suhu 70˚C dan pH dujaga sekitar 7,0-7,2 dengan menambahkan sedikit susu kapur. Nira mentah tersulfir kemudian dipompa menuju Heater 2 dan dipanaskan dengan menggunakan uap bekas (exhaust steam) dengan suhu 110-115˚ C untuk menurunkan kelarutan garam-garam, menurunkan viskositas, dan menyempurnakan reaksi. Kemudian nira masuk ke dalam Flash Tank dengan suhu 105˚C untuk menghilangkan gas-gas yang tidak terembunkan sehingga tidak manghambat proses pengendapan nantinya.

Kemudian nira yang dihasilkan ditampung dan disemprotkan Floculant ke dalamnya. Setelah itu nira yang tercampur dengan Floculant akan mengalir kedalam peti pengendapan (Clarifier) dengan tipe Single Tray. Floculant ini berfungsi untuk mengikat rantai endapan sehingga dihasilkan rantai yang lebin besar.

Nira mentah yang telah diberi Floculant dimasukkan dalam Single Tray Clarifier atau peti pengendapan untuk memisahkan nira encer dan nira kotor. Nira kotor kemudian ditapis pada Rotary Vacum Filter (RVF). Nira encer yang telah ditapis dikembalikan ke peti nira mentah (Raw Juice Tank) yang akan ditambah Fosfat kembali. Sedangkan kotoran yang telah ditapis berupa blotong (yang kemudian dapat dimanfaatkan untuk pembuatan biokompos) di ditampung ke Filter Cake. Nira encer selanjutnya dimasukkan kedalam Heater 3 hingga suhu 110˚C, yang selanjutnya masuk kedalam Pre Evaporator.

Limbah padat abu dan blotong pabrik dengan komposisi tertentu diolah menjadi pupuk organik Bio-Kompos yang berfungsi untuk memperbaiki struktur tanah. Dengan anjuran pemakaian 3 ton/ha dapat meningkatkan produksi tanaman tebu serta menekan penggunaan pupuk an-organik.

Stasiun Penguapan

Stasiun ini bertugas untuk menguapkan air yang terdapat dalam nira encer agar nira nenjadi kental dengan konsentrasi hampir jenuh sekitar 30-32˚ Be atau sekitar 60% Brix. Air pada nira harus dihilangkan agar proses kristalisasi terjadi lebih cepat dan harus dijalankan secara kontinyu agar beban pada Evaporator tidak terlalu berat. Jika kekentalan nira kurang dari 32˚ Be maka akan memperlambat proses pemasakan nira.

Pabrik ini memiliki 1 Pre-evaporator dan 8 Evaporator. Namun dalam prosesnya hanya 1 Pre-evaporator dan 5 Evaporator yang digunakan. Sedangkan 3 sisanya digunakan sebagai cadangan bila Evaporator yang bekerja mengalami trouble atau bila Evaporator yang bekerja perlu maintenance.  Ke 5 Eveporator bekerja secara kontinyu. Ini dilakukian kerena jumlah air yang terkandung dalam nira cukup besar yaitu sekitar 80-90%, maka proses penguapan ini perlu dilakukan sebanyak-banyaknya dan seefektif mungkin.

Prinsip kerja Pre-evaporator dan evaporator adalah menguapkan sebagian besar kandungan air  yang ada dalam nira dengan menggunakan uap sebagai pemanasnya, dengan menggunakan system quintiple effect (5 seri) dengan pararel badan akhir. Dimana nira dan uap mengalir secara bersama dari Evaporator yang satu ke Evaporator berikutnya. Nira dan uap (steam) tidak berkontak langsung melainkan keduanya dipisahkan oleh rangkaian pipa nira yang tersusun seri, sehingga hanya terjadi proses perpindahan (transfer) panas dari uap ke nira  dalam rangkaian pipa. Pre-evaporator dipakai dengan susunan tunggal (single effect) sedangkan evaporator dengan susunan berangkai (multiple effect). Berikut proses yang terjadi pada stasiun penguapan:

a. Pre-evaporator

Pada proses Pre-evaporator ini nira yang berasal dari Heater III di Stasiun Pemurnian dipompa masuk ke dalam Pre-evaporator. Uap yang digunakan pada proses ini adalah uap bekas gilingan dan turbin dengan suhu ±117˚C dan tekanan 0,8-1 kgf/cm². Suhu dan tekanan ruang badan Pre-evaporator adalah 110˚C dan 0,5 kgf/cm². Nira (dengan konsentrasi 15-16% Brix) dari Pre-evaporator ini akan mengalir dengan bantuan pompa ke Evaporator 1. Uap hasilpemanasan nira di Pre-evaporator digunakan  untuk pemanas di Pan Masakan.

a. Evaporator 1

Pada Evaporator 1 ini pemanas yang digunakan berasal dari uap bekas dari turbin  dan gilingan, sama seperti pada Pre-evaporator. Dengan suhu ±117˚C dan tekanan 0,8-1 kgf/cm². Suhu dan tekanan ruang badan Evaporator 1 adalah 108-110˚C dan 0,4-0,5 kgf/cm². Konsentrasi nira yang keluar dari Evaporator 1 adalah 18% Brix. Selanjutnya uap dan nira akan dialirkan ke Evaporator 2 secara otomatis karena adanya perbedaan tekanan.

b. Evaporator 2

Pemanas yang digunakan pada Evaporator 2 ini menggunakan uap bekas dari Evaporator 1. Suhu dan tekanan ruang badan Evaporator 2 berkisar antara 100-102˚C dan  0,1 kgf/cm². Konsentrasi nira yang keluar dari Evaporator 2 antara 20-25% Brix. Selanjutnya uap dan nira akan dialirkan ke Evaporator 3 secara otomatis karena adanya perbedaan tekanan.

c. Evaporator 3

Pemanas yang digunakan pada Evaporator 3 ini menggunakan uap bekas dari Evaporator 2 . Suhu ruang badan Evaporator 3 berkisar antara 80-95˚C dengan tekanan ruang vakum 10 cmHg. Proses pemvakuman dilakukan dengan pompa vakum. Konsentrasi nira yang keluar dari Evaporator 3  berkisar antara 27-30% Brix. Uap dan nira akan mengalir ke Evaporator 4 dengan bantuan pompa vakum untuk menciptakan kondisi vakum tertinggipada evaporator badan akhir sehingga tekanan vakum Evaporator 5 > Evaporator 4 > Evaporator 3.

d. Evaporator 4

Pemanas yang digunakan pada Evaporator 4 ini menggunakan uap bekas dari Evaporator 3. Suhu ruang badan Evaporator 4 berkisar antara 70-85˚C dengan tekanan ruang vakum 30 cmHg. Proses pemvakuman dilakukan dengan pompa vakum. Kondisi ini bertujuan untuk mencapai titik didih nira. Konsentrasi nira yang keluar dari Evaporator 4  berkisar antara 36-40% Brix. Selanjutnya uap dan nira dari Evaporator 4 dialirkan ke badan Evaporator 5 dengan bantuan pompa vakum.

e. Evaporator 5

Pada Evaporator 5 menggunakan uap bekas dari Evaporator 4 sebagai pemanasnya. Suhu ruang badan Evaporator 5 berkisar antara 60˚C dengan tekanan ruang vakum 60-62 cmHg. Konsentrasi nira yang keluar dari Evaporator 5 adalah 60% Brix. Nira kental yang dihasilkan dialirkan kedalam peti penampung nira kental (Thick Juice Tank) untuk dilakukan sulfitasi kembali. Berikutnya nira dialirkan menuju Stasiun Masakan.

Dari keseluruhan proses penguapan , Evaporator 1-5 menghasilkan suatu air kondensat. Air kondensat ada 2 macam, yaitu air kondensat yang mengandung gula dan air kondensat yang tidak mengandung gula. Air kondensat yang mengandung gula akan digunakan dalam proses pemasakan berikutnya dan yang tidak mengandung gula akan digunakan untuk ketel uap.

Stasiun Pemasakan

Pemasakan bertujuan untuk mengkristalkan gula atau mengubah bentuk sukrosa dari zat terlarut dalam nira menjadi padat berbentuk kristal gula. Stasiun Masakan merupakan proses penguapan air lebih lanjut dari nira kental yang dihasilkan pada Stasiun Penguapan. Pada Pan masakan terjadi proses penguapan untuk membuat nira kental menjadi lewat jenuh sehingga sukrosa mengkristal. Untuk menghindari rusaknya sukrosa proses dilakukan pada tekanan vakum 60-65 mmHg dan suhu pemanasan sekitar 60-70˚C. Stasiun Masakan di Ppabrik ini memiliki 13 pan masakan.

Proses kristalisasi dalam pan masakan dilakukan terjadi dengan cara penambahan bibit kristal yang disebut fondant. Inti Kristal ini akan membesar sehingga menjadi kristal yang diinginkan.  Kristal-kristal ini akan diperbesar dengan penambahan nira kental. Nira kental yang akan masuk Stasiun Masakan harus memenuhi standar kekentalan (˚Be), yaitu berkisar antara 29-30˚Be. Bahan masakan tiap tahap masakan (D₂, D, C, A₂, dan A) berbeda-beda berdasarkan Harga Kemurnian (HK) masakan yang diinginkan (HK Target).

Dari proses kristalisasi di Stasiun Masakan diperoleh larutan kristal gula yang disebut Masecuite yang selanjutnya akan diproses lagi di Stasiun Puteran. Selain itu diperoleh hasil samping berupa air kondensat yang dimanfaatkan sebagai air umpan di stasiun ketel. 

Stasiun Puteran/Pemutaran

Stasiun ini bertugas memisahkan kristal gula dari larutan sirup dalam Massecuite dengan cara penyaringan sentrifugal. Secara umum, putaran terdiri dari dinding yang berupa saringan dan dihubungkan dengan sumbu yang berputar sehingga ketika sumbu berputar dan terdapat Massecuite didalamnya, maka larutannya akan terlempar ke dinding saringan karena adanya gaya sentrifugal. Kristal gula yang memiliki diameter lebih besar daripada diameter lubang saringan akan tertahan, sedangkan larutan sirup akan melewati saringan, sehingga akan diperoleh kristal gula yang menempel pada saringan. Sedangkan larutan (stroop) akan keluar menembus saringan dan jatuh kedalam penampung.

Hasil masakan A (Vacum Pan A) akan masuk ke  Centrifuge A, dari Centrifuge A akan dihasilkan kristal gula atau sugar crystal yang ukurannya masih beragam, Syrup A, dan Syrup SHS. Syrup SHS akan diolah lagi untuk bahan masakan C, Syrup A dialirkan menuju Syrup A Tank yang akan digunakan sebagai bahan masakan D, dan kristal gula akan dibawa menuju Vibrating Conveyor.

Hasil masakan C (Vacum Pan C) akan dimasukkan ke Centrifuge C, dari Centrifuge C akan dihasilkan Magma C dan Syrup C, Magma C kemudian dikirim menuju Vacum Pan A sebagai benih/seed masakan A, sedangkan Syrup C kemudian akan dimasukkan ke Syrup C Tank sebagai bahan masakan D.

Hasil masakan D (dari Vacum Pan D2 dibawa menuju Continous Vacum Pan/CVP D1) dibawa menuju Centrifuge D1. Centrifuge D1 menghasilkan Magma D1 dan Molasses (tetes). Molasses sudah tidak diproses lagi kemudian ditampung dalam Molasses Tank yang kemudian akan dipasarkan sebagai bahan baku penyedap makanan, alkohol, L-lysine, dll. Sedangkan Magma D1 kemudian dibawa menuju Centrifuge D2. Proses puteran pada Centrifuge D2 menghasilkan Syrup D dan Magma D2. Syrup D akan dialirkan menuju Syrup D Tank sebagai bahan masakan D, sedangkan magma D2 akan dialirkan lagi menuju Vacum Pan C sebagai benih/seed masakan C. 

Stasiun Pembungkusan (Pengemasan)

Sebelum menuju Stasiun Pembungkusan, kristal gula yang telah melalui proses sentrifugasi masih dalam keadaan basah. Gula keluar dari alat sentrifugasi akan turun menuju Vibrating Conveyor sehingga akan memisahkan kristal gula yang masih menempel satu sama lain sehingga kristal gula akan lebih mudah dalam melewati proses selanjutnya. Setelah melewati Vibrating Conveyor, kristal gula dialirkan menggunakan Bucket Elevator ke Sugar Dryer untuk proses Pengeringan. Pada Sugar Dryer Kristal gula dialari udara panas dengan suhu 80-90˚C. Selanjutnya kristal gula dialiri udara dingin dengan suhu 30-40˚C. Setelah melewati proses pengeringan selanjutnya akan dilakukan proses penyaringan. Kristal gula dibawa oleh Bucket Elevator menuju Vibrating Screen untuk disaring guna mendapatkan ukuran kristal gula prosuk yang diinginkan. Setelah disaring kemudian kristal gula dibawa dengan menggunakan Belt Conveyor menuju Silo untuk ditampung sebelum proses pembungkusan.

Di Stasiun Pembungkusan gula dikemas dalam karung plastik ukuran standar 50 kg. Jika berat melebihi atau kurang dari berat standar tersebut, maka akan dilakukan pengurangan atau penambahan gula agar diperoleh berat gula yang sesuai standar.  Kemudian karung gula dijahit dan dikirim ke gudang gula dengan menggunakan Belt Conveyor.

Terima Kasih Atas Kunjungan Anda
Judul: Proses Produksi Gula Pasir (Gula dari Tebu)
Ditulis Oleh Alfiandi's Blog
Jika mengutip harap mencantumkan sumber dan memberikan link menuju ke artikel Proses Produksi Gula Pasir (Gula dari Tebu) ini. Segala bentuk pelanggaran hak cipta akan dilaporkan ke DMCA Takedown. Komentar yang tidak sopan dan tidak berhubungan dengan topik seperti promosi, jualan, dsb tidak akan dipublikasikan. Terima kasih atas perhatiannya. Happy Blogging :)

Share :

Tweet

✚

Related Post